桩基钻孔灌注桩张浩Word文档下载推荐.docx
《桩基钻孔灌注桩张浩Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《桩基钻孔灌注桩张浩Word文档下载推荐.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
2灌注水下混泥土
2.1灌注设备…………………………………………………………………………………12
2.2灌注水下混凝土的技术要求……………………………………………………………12
3钻孔灌注桩遇到质量问题的预防及处理措施
3.1成孔质量问题……………………………………………………………………………13
3.2钢筋笼安装质量问题……………………………………………………………………14
3.3水下砼灌注问题…………………………………………………………………………15
4成桩后的检测方法
4.1钻芯检测法………………………………………………………………………………15
4.2振动检测法………………………………………………………………………………15
4.3超声脉冲检验法…………………………………………………………………………15
4.4射线法……………………………………………………………………………………15
结束语…………………………………………………………………………………………………16
致谢……………………………………………………………………………………………………17
参考文献………………………………………………………………………………………………18
前言
目前在公路施工中，桥梁施工占有较大的比重，一般达到工程总造价的60～70%，在一些特殊路段，桥涵所占有的施工金额比例还要高。
所以桥涵施工是公路建设中的重点。
一方面决定着整个工程的质量，另一方面也决定着施工企业的效益。
目前混凝土钻孔灌注桩是桥梁施工结构的主要形式，这主要是由于桩能将上部结构的荷载传递到深层稳定的土层中去，从而大大减少基础沉降和建筑特的不均匀沉降，是一种极为有效，安全可靠的基础形式。
采用桩基础的优点：
①抗地震性能好。
②沉降量小和承载力高
③可以解决特殊地基土的承载力。
④施工噪音小，适用于城市改造和人口密集场。
但是，灌注桩的成孔是在桩位处的地面下或水下完成的，施工工序多，质量控制难度大，稍有不慎易产生断桩等严重缺陷。
据统计国内外钻孔灌注桩的事故率高达5～10%。
因此，灌注桩的质量检测就显得格外重要。
灌注桩成桩质量通常存在两个方面的问题，一是属于桩身完整性，常见的缺陷有夹泥、断裂、缩颈、护颈、混凝土离析及桩顶混凝土密实度较差等。
二是嵌岩桩，影响桩底支承条件的质量问题，主要是灌注混凝土前清孔不彻底，孔底沉淀厚度超过规定极限，影响承载力。
1钻孔灌注桩施工工艺
1.1施工准备阶段
选择钻机、钻具、场地布置等。
钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备，可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。
1.2场地平整
场地为旱地时，应用推土机对施工场地范围内杂物进行清理整平，确保施工现场平整密室。
如遇软土，应大致夯实，保证钻机等施工荷载不沉降、不倾覆。
1.3测量放样
根据桥位桩导线点及钻孔桩位位置，计算出各桩位坐标，用全站仪放出桩位准确位置，并用木桩做出明显标记，设控制桩，以便在施工中随时检测桩位。
放样完毕后应采用钢尺拉距复核相对位置，确保桩位的准确性，并及时呈报施工放样资料，监理工程师复核签认后，方可开钻施工。
1.4埋设护筒
图1-1埋设护筒
钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。
当钻孔较深时，在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。
钻孔内若能保持地下水位高的水头，增加孔内静水压力，能防止护筒塌孔起到这个作用外，同时具有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。
护筒采用内径为2.0m，长2.5m，用6mm厚的钢板卷制的钢护筒。
采用挖坑埋设法，护筒周围应粘土夯填密实，使护筒底埋在稳定的粘土中。
护筒埋深不小于2m外露部分不小于30cm；
有冲刷影响的河床，应沉入冲刷线以下不小于1.0；
护筒顶高出地面0.5m或水面2.0m。
护筒埋设完毕后，根据控制桩检测护筒中心竖直线与桩基中心线是否重合，平面允许误差50mm,竖直线倾斜不大于1%。
测量护筒顶标高，并在护筒上留一个溢浆口。
钻进过程中要经常检查护筒是否发生偏移和下沉，并及时纠正。
1.5泥浆的制备
图1-2泥浆池
钻孔泥浆由水、粘土（膨润土）和添加剂组成。
具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。
调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；
泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。
在钻孔范围外开挖坑池作为泥浆池、沉淀池。
为了保证成孔质量，钻孔时泥浆护壁，你将采用水、膨润土按适当配合比配制而成，所以泥浆比重为1.1-1.3含砂率不大于4%，黏度16-28，胶体率不大于95%，PH值：
大于6.5。
1.6钻孔机的安装与定位
图1-3钻机就位钻孔
安装钻机的基础如果不稳定，施工中易产生钻机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响，因此要求安装地基稳固。
对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，再垫上钢板或枕木加固。
为防止桩位不准，施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机，对有钻塔的钻孔机，先利用钻机的动力与附近的地笼配合，将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上，以保证钻机的垂直度。
钻机位置偏差不大于2cm。
对准桩位后，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。
1.7钻孔
图1-4钻孔（正循环钻机）
均应慢速钻进，待导向部位和钻头全部进入地层之后，方可正常钻进。
钻进中要经常检查转盘，如有倾斜或位移，应及时纠正。
旋挖钻机易发钻不好钻进过程中自动打开卡钻等。
泥浆产生的孔内事故主要由埋钻贺卡钻：
埋钻主要发生在进尺太快，或钻进过程突然发生钻杆折断等；
卡钻主要发生在钻头底盖和性能要求由于在施工过程中泥浆不停的循环使用，试验人员隔一段时间要对池内泥浆做三种指标测定，如果不满足要求，则需调整池内水、膨润土、聚丙烯酰胺以及火碱的含量，直到各种指标满足要求。
检验标准：
护筒偏位<
5cm,对中误差要求<
5mm。
用水平尺检验水平，钻进过程中泥浆要求比重控制1.06-1.15g/cm3,粘度18-22s，含砂率小于4%。
严格按要求控制钻速。
1.8清孔
清孔时孔内水位应保持在地下水以上1.5m至2.0m，以防止钻孔的任何塌陷，清孔还应符合下列规定：
（1）、清空后钻孔沉淀物厚度不得大于30cm.
（2）、清空采用换浆法，于钻孔完成后，提升钻锥，以相对密度较低（1.03-1.10）的泥浆压入把孔内悬浮的钻扎核相对密度较大的泥浆换出。
图1-5清孔
1.9成孔后均匀提钻，钻头不得破坏桩孔内壁
（1）孔的中心位置：
单排装不大于50mm，群桩不大于100mm.
（2）钻孔直径：
不小于设计桩径。
（3）倾斜率：
小于1%
（4）孔深：
不小于图纸设计值。
（5）沉淀厚度：
符合设计要求，当设计无要求时，对直径不大于1.5m的桩，应小于240mm，对直径大于1.5m的或桩长大于40m的，应小于500mm
1.10检孔
用预先制作好的孔规检验孔深，孔径、及桩基垂直度。
1.11钢筋骨架的制作及安放
1.11.1钢筋骨架的制作应符合设计要求
（1）钢筋调直和清除污锈应符合下列要求：
（2）钢筋的表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。
（3）钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。
（4）采用冷拉方法调直钢筋时，I级钢筋的冷拉率不宜大于2％；
HRB335、HRB400牌号钢筋的冷拉率不宜大于1％。
1.11.2钢筋的焊接与绑扎接头
图1-6焊接钢筋笼
（1）轴心受拉和小偏心受拉杆件中的钢筋接头，不宜绑接。
普通混凝土中直径大于25mm的钢筋，宜采用焊接。
（2）钢筋的纵向焊接应采用闪光对焊（HRB500钢筋必须采用闪光对焊）。
当缺乏闪光对焊条件时，可采用电弧焊、电渣压力焊、气压焊。
钢筋的交叉连接，无电阻点焊机时，可采用手工电弧焊。
各种预埋件T形接头钢筋与钢板的焊接，也可采用预埋件钢筋埋弧压力焊。
电渣压力焊只适用于竖向钢筋的连接，不能用作水平钢筋和斜筋的连接。
钢筋焊接的接头型式、焊接方法、适用范围应符合现行《钢筋焊接及验收规程》（JGJl8）的规定。
（3）钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊，合格后方可正式施焊。
焊工必须持考试合格证上岗。
（4）钢筋接头采用搭接或帮条电弧焊时，宜采用双面焊缝，双面焊缝困难时，可采用单面焊缝。
（5）钢筋接头采用搭接电弧焊时，两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致。
接头双面焊缝的长度不应小于5d，单面焊缝的长度不应小于10d（d为钢筋直径）。
钢筋接头采用帮条电弧焊时，帮条应采用与主筋同级别的钢筋，其总截面面积不应小于被焊钢筋的截面积。
帮条长度，如用双面焊缝不应小于5d，如用单面焊缝不应小于10d（d为钢筋直径）。
（6）受力钢筋焊接或绑扎接头应设置在内力较小处，并错开布置，对于绑扎接头，两接头间距离不小于1.3倍搭接长度。
对于焊接接头，在接头长度区段内，同一根钢筋不得有两个接头，配置在接头长度区段内的受力钢筋，其接头的截面面积占总截面面积的百分率应符合（表1—1）的规定。
对于绑扎接头，其接头的截面面积占总截面面积的百分率，亦应符合表（1-2）的规定。
表1—1接头长度区段内受力钢筋接着面积的最大百分率
接头型式
接头面积最大百分率（％）
受拉区
受压区
主钢筋绑扎接头
25
50
主钢筋焊接接头
不限制
表1—2受拉钢筋绑扎接头的搭接长度
钢筋类型
混凝土强度等级
C20
C25
高于C25
Ⅰ级钢筋
35d
30d
25d
月牙纹
HRB335牌号钢筋
45d
40d
HRB400牌号钢筋
55d
50d
1.11.3钢筋笼安装
安装的钢筋品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。
钢筋笼应事先安设垫块或焊接保护筋，垫块或保护筋应按设计要求均匀分布在加强箍筋周围，每圈4个；
其厚度应与设计值相符。
将钢筋笼整体或分段就位吊入孔内，为防止下钢筋笼过程中钢筋笼碰撞孔壁或插入护壁间隙，吊入钢筋笼时，应对准钻孔中心竖直插入。
分段钢筋笼间连接采用搭接焊，应满足上述钢筋街头的相关要求。
钢筋笼顶面固定可以采用在孔口两侧对称打入定位钢管，在钢筋笼上焊接吊环挂在钢管上，并用短钢筋与钢筋笼顶部钢筋电焊连接在护筒，防止砼浇筑过程中钢筋笼上浮。
钢筋骨架的制作和吊装的允许偏差为：
主筋间距±
0.5d；
箍筋间距±
20㎜,保护层±
5㎜；
骨架垂直度1％；
骨架中心平面位置20㎜；
骨架顶端高程±
20㎜，骨架底面高程±
50㎜。
表1—3钻孔桩钢筋骨架允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差
检验方法
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±
100㎜
用尺检查
2
钢筋骨架直径
20㎜
3
主钢筋间距
0.5d
用尺检查不少于5处
4
加强筋间距
5
箍筋间距或螺旋筋间距
6
钢筋骨架垂直度
1％
吊线尺量检查
1.12二次清孔
吊入钢筋骨架后，灌注混凝土前应再次对孔内泥浆指标性能进行检测，各项标应符合规范要求，符合要求后方可进行混凝土的灌注。
如不符合规范要求，则需进行二次清孔。
1.13下导管
砼采用钢导管进行灌注。
导管应采用内径为25—30㎝，壁厚大于6㎜的钢管，每节2～3m，满足灌注需求。
导管内壁光滑、圆顺。
内径一致，接口密实。
导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验。
严禁空气试压，进行水密试验的水压应不小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力p的1.3倍。
1.14灌注水下混凝土
清完孔之后，就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内，定位后要加以固定，然后用导管灌注混凝土，灌注时混凝土不要中断，否则易出现断桩现象。
2灌注水下混凝土
2.1灌注设备
（1）灌注水下混凝土的搅拌机能力，应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕。
灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。
若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间，则应掺入缓凝剂。
（2）水下灌注混凝土的泵送机具宜采用混凝土泵，距离稍远的宜采用混凝土搅拌运输车。
采用普通汽车运输时，运输容器应严密坚实，不漏奖、不吸水，便于装卸，混凝土不应离析。
（3）水下混凝土一般用钢导管灌注，导管内径为200～350m，视桩径大小而定。
导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压。
进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力P的1.3倍，P可按式（2-1）计算：
（2-1）
式中：
P——导管可能受到的最大内压力（kPa）；
——混凝土拌和物的重度（取24kN／m3）；
——导管内混凝土柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计；
——井孔内水或泥浆的重度（kN／m3）；
——井孔内水或泥浆的深度（m）。
2.2灌注水下混凝土的技术要求
（1）首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要，如图，所需混凝土数量可参考公式（2-2）计算：
式（2-2）
V——灌注首批混凝土所需数量（m3）；
D——桩孔直径（m）；
H1——桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m；
H2——导管初次埋置深度（m）；
d——导管内径（m）；
h1——桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土
柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），即H1=
/
；
、
——意义同式（2-2）。
（2）混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。
（3）首批混凝土拌和物下落后，混凝土应连续灌注。
（4）在灌注过程中，特别是潮汐地区和有承压力地下水地区，应注意保持孔内水头。
（5）在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2～6m。
（6）在灌注过程中，应经常测探井孔内混凝土面的位置，及时地调整导管埋深。
（7）为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。
当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。
（8）灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为0.5～1.0m，以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。
在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌入量，以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。
3.1成孔质量问题
（1）塌孔
①塌孔的原因
a）泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。
b）由于出渣后未及时补充泥浆（或水）或河水，潮水上涨，或孔内出现承压水，或钻孔通过沙砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。
c）护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻孔直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大塌孔。
d）在软松砂层中钻进进尺太快。
e）提出钻锥钻进，回转速度过快，空转时间太长。
f）冲击（抓）锥或掏渣筒倾倒，撞击孔壁，或爆破处理孔内孤石、探头石、炸药量过大，造成过大震动。
g）水头太高，使孔壁渗浆或护筒形成反穿孔。
h）清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低，用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆，使孔内水位低于地下水位。
i）清孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孔壁，清孔时间过久或清孔后停顿时间过长。
②吊入钢筋骨架时碰撞孔壁
预防措施：
根据不同地层，控制使用好泥浆指标。
在回填土、松软层及流砂层钻进时，严格控制速度。
地下水位过高，应升高护筒，加大水头。
地下障碍物处理时，一定要将残留的砼块处理清除。
孔壁坍塌严重时，应探明坍塌位置，用砂和粘土混合回填至坍塌孔段以上1—2m处，捣实后重新钻进。
（2）缩径
①缩孔即孔径的超常缩小，一般表现为钻机钻进时发生卡钻，提不出钻头或者提钻异常困难的迹象。
缩孔原因有两种：
一种是钻锥焊补不及时，严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔；
另一种是由于地层中有软塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。
各种钻孔方法均可能发生缩孔。
为防止缩孔，前者要及时修补磨损的钻头，后者要使用吸水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进，并复钻二三次；
或者使用卷扬机吊往钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至使发生缩孔部位达到设计孔径要求为止。
②预防措施：
选用带保径装置钻头，钻头直径应满足成孔直径要求，并应经常检查，及时修复。
易缩径孔段钻进时，可适当提高泥浆的粘度。
对易缩径部位也可采用上下反复扫孔的方法来扩大孔径。
（3）桩孔偏斜
预防措施：
保证施工场地平整，钻机安装平稳，机架垂直，并注意在成孔过程中定时检查和校正。
钻头、钻杆接头逐个检查调正，不能用弯曲的钻具。
在坚硬土层中不强行加压，应吊住钻杆，控制钻进速度，用低速度进尺。
对地下障碍行预先处理干净。
对已偏斜的钻孔，控制钻速，慢速提升，下降往复扫孔。
3.2钢筋笼安装质量问题
（1）钢筋笼安装与设计标高不符
钢筋笼制作完成后，注意防止其扭曲变形，钢筋笼入孔安装时要保持垂直，砼保护层垫块设置间距不宜过大，吊筋长度精确计算，并在安装时反复核对检查。
（2）钢筋笼的上浮
钢筋笼上浮的预防措施：
严格控制砼质量，坍落度控制在18±
3cm，砼和易性要好。
砼进入钢筋笼后，砼上升不宜过快，导管在砼内埋深不宜过大，严格控制在10m以下，提升导管时，不宜过快，防止导管钩钢筋笼，将其带上等。
3.3水下砼灌注问题
（1）堵管
预防措施：
商品砼必须由具有资质，质量保证有信誉的厂家供应，砼的级配与搅拌必须保证砼的和易性、水灰比、坍落度及初凝时间满足设计或规范要求，现场抽查每车砼的坍落度必须控制在钻孔灌注桩施工规范允许的范围以内。
灌注用导管应平直，内壁光滑不漏水。
（2）桩顶部位疏松
首先保证一定高度的桩顶留长度。
因受沉渣和稠泥浆的影响，极易产生误测。
因此可以用一个带钢管取样盒的探测，只有取样盒中捞起的取样物是砼而不是沉淀物时，才能确认终灌标高已经达到。
（3）桩身砼夹泥或断桩
成孔时严格控制泥浆密度及孔底沉淤，第一次清孔必须彻底清除泥块，砼灌注过程中导管提升要缓慢，特别到桩顶时，严禁大幅度提升导管。
严格控制导管埋深，单桩砼灌注时，严禁中途断料。
拔导管时，必须进行精确计算控制拔导管后砼的埋深，严禁凭经验拔管。
4.1钻芯检测法
由于大直钻孔灌注桩的设计荷载一般较大，用静力试桩法有许多困难，所以常用地质钻机在桩身上沿长度方向钻取芯样，通过对芯样的观察和测试确定桩的质量。
但这种方法只能反映钻孔范围内的小部分混凝土质量，而且设备庞大、费工费时、价格昂贵，不宜作为大面积检测方法，而只能用于抽样检查，一般抽检总桩量的3～5%，或作为无损检测结果的校核手段。
4.2振动检测法
又称动测法。
它是在桩顶用各种方法施加一个激振力，使桩体及至桩土体系产生振动。
或在桩内产生应力波，通过对波动及波动参数的种种分析，以推定桩体混凝土质量及总体承载力的一种方法。
这类方法主要有四种，分别为敲击法和锤击法、稳态激振机械阻抗法、瞬态激振机械阻抗法、水电效应法。
4.3超声脉冲检验法
该法是在检测混凝土缺陷的基础上发展起来的。
其方法是在桩的混凝土灌注前沿桩的长度方向平行预埋若干根检测用管道，作为超声检测和接收换能器的通道。
检测时探头分别在两个管子中同步移动，沿不同深度逐点测出横断面上超声脉冲穿过混凝土时的各项参数，并按超声测缺原理分析每个断面上混凝土质量。
4.4射线法
该法是以放射性同位素辐射线在混凝土中的衰减、吸收、散射等现象为基础的一种方法。
当射线穿过混凝土时，因混凝土质量不同或因存在缺陷，接收仪所记录的射线强弱发生变化，据此来判断桩的质量。
结束语
钻孔灌注桩是桥梁工程中最常见也是最常用的基础施工工艺，因此我们必须得了解这种施工工艺，但是钻孔灌注桩的事故也是很多的。
钻孔桩事故的处理方法很多，难度也较大，无论采用什么先进的办法处理都将对工程进度、质量及施工企业的信誉带来不可忽视的影响。
这就要求我们广大施工人员在实际施工中多总结经验，有意识的储备有针对性、科学、实用的施工方案。
因此，在钻孔灌注桩施工中必须做到每个工序严格按照规范操作，水下混凝土灌注要统一指挥、紧张而有序，对可能出现的问题制定切实有效的防范措施，尽最大努力杜绝事故的发生。
总体来说，在这段时间里，我学到了许许多多，深感这一行业的艰辛，让我懂得凡事必须认真，仔细，不能出半点马虎，经历了汗水，泪水，只为以后。
致谢
尊敬的各位老师，感谢你们在白忙之中抽出时间来审阅我的论文，该篇论文由于第一次参加桥梁基础的施工工作，所以该论文中难免有漏洞和不足之处，在这儿感谢老师对其中的不足之处的指导。
三年的学习生活即将要划伤一个圆满的句号，而对于我的人生来说却只是一个另外的起点。
三年来在交院的学习生活使我不光学习到了专业技术技能，而且还学到了
升级会员 